ICS27.070 CCST47 中华人民共和国国家标准化指导性技术文件 GB/Z44116—2024 燃料电池发动机及关键部件 耐久性试验方法 Testmethodsfordurabilityoffuelcellengineanditskeycomponents 2024-05-28发布 2024-05-28实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 测量参数、单位和准确度 2 ………………………………………………………………………………… 5 燃料电池发动机耐久性试验方法 2 ……………………………………………………………………… 5.1 试验要求 2 …………………………………………………………………………………………… 5.2 试验方法 3 …………………………………………………………………………………………… 5.3 数据处理 6 …………………………………………………………………………………………… 6 车用燃料电池堆耐久性试验方法 10 ……………………………………………………………………… 6.1 试验要求 10 …………………………………………………………………………………………… 6.2 试验方法 10 …………………………………………………………………………………………… 6.3 数据处理 13 …………………………………………………………………………………………… 7 车用燃料电池膜电极耐久性试验方法 14 ………………………………………………………………… 7.1 试验要求 14 …………………………………………………………………………………………… 7.2 试验方法 14 …………………………………………………………………………………………… 7.3 数据处理 16 …………………………………………………………………………………………… 8 燃料电池发动机用空气压缩机耐久性试验方法 17 ……………………………………………………… 8.1 试验要求 17 …………………………………………………………………………………………… 8.2 试验方法 18 …………………………………………………………………………………………… 8.3 数据处理 19 …………………………………………………………………………………………… 9 燃料电池发动机用氢气循环泵耐久性试验方法 19 ……………………………………………………… 9.1 试验要求 19 …………………………………………………………………………………………… 9.2 试验方法 20 …………………………………………………………………………………………… 9.3 数据处理 20 …………………………………………………………………………………………… 附录A(规范性) 燃料电池发动机耐久性试验流程 22 …………………………………………………… 附录B(规范性) 燃料电池发动机耐久性循环工况 23 …………………………………………………… 附录C(规范性) 燃料电池堆耐久性循环工况 26 ………………………………………………………… 附录D(资料性) 膜电极测试夹具和组装要求 28 ………………………………………………………… 附录E(规范性) 燃料电池膜电极耐久性循环工况 29 …………………………………………………… 附录F(资料性) 燃料电池膜电极活化运行工况和可逆损失恢复程序 31 ……………………………… 附录G(资料性) 燃料电池发动机保养、故障、试验不可抗力情况记录表 33 …………………………… 附录H(资料性) 燃料电池发动机耐久性试验数据记录表 35 …………………………………………… 附录I(资料性) 燃料电池堆耐久性试验数据记录表 38 ………………………………………………… ⅠGB/Z44116—2024 前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。 本文件由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)归口。 本文件起草单位:中汽研新能源汽车检验中心(天津)有限公司、中国汽车技术研究中心有限公司、 东风汽车集团股份有限公司、联合燃料电池系统研发(北京)有限公司、中国第一汽车股份有限公司、上 海重塑能源科技有限公司、国家电投集团氢能科技发展有限公司、广州汽车集团股份有限公司、新源动 力股份有限公司、同济大学、东方电气(成都)氢燃料电池科技有限公司、国鸿氢能科技(嘉兴)股份有限 公司、未势能源科技有限公司、深圳市氢蓝时代动力科技有限公司、丰田汽车(中国)投资有限公司、宇通 客车股份有限公司、襄阳达安汽车检测中心有限公司、上海机动车检测认证技术研究中心有限公司。 本文件主要起草人:郝冬、兰昊、张妍懿、史建鹏、何云堂、张剑、罗凡、王侃侃、柳邵辉、曲函师、 王宇鹏、郑天雷、杨铠、翟双、韩立勇、高宇、郭温文、占文锋、邢丹敏、孙昕、马继成、陈光、侯永平、刘煜、 孔红兵、刘志祥、李龙、田俊龙、崔天宇、张立淼、曹桂军、闫江燕、许诺、张龙海、王丹、裴冯来。 ⅢGB/Z44116—2024 燃料电池发动机及关键部件 耐久性试验方法 1 范围 本文件描述了燃料电池发动机、燃料电池堆、膜电极、空气压缩机、氢气循环泵的耐久性试验方法。 本文件适用于车用质子交换膜燃料电池发动机及关键部件。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T20042.2—2023 质子交换膜燃料电池 第2部分:电池堆通用技术条件 GB/T24548 燃料电池电动汽车 术语 GB/T24554—2022 燃料电池发动机性能试验方法 GB/T36288—2018 燃料电池电动汽车 燃料电池堆安全要求 GB/T37244 质子交换膜燃料电池汽车用燃料 氢气 3 术语和定义 GB/T24548界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 平均单电池电压 averagecellvoltage 燃料电池堆的电压与燃料电池堆单电池数量的比值。 注:如燃料电池堆中有不输出电能的单电池,则其不包含在单电池数量内。 3.3 燃料电池发动机参考电流 referencecurrentoffuelcellengine 燃料电池发动机在耐久性试验前进行稳态特性试验时,选定的功率点对应的燃料电池堆电流。 注:PE为燃料电池发动机额定功率(初始值),本文件选取燃料电池发动机在100%PE、50%PE和10%PE对应的 燃料电池堆电流I100、I50、I10作为参考电流。 3.3 燃料电池堆参考电流 referencecurrentoffuelcellstack 在耐久性试验中,初始极化曲线测试中燃料电池堆对应平均单电池电压为0.700V±0.005V时的 电流。 3.4 氢气循环系统 hydrogenrecirculationsystem 将燃料电池堆阳极出口的流体介质循环输送至燃料电池堆阳极入口的装置。 注:一般由氢气循环泵、引射器的单个或多个组合形式构成。 1GB/Z44116—2024 4 测量参数、单位和准确度 表1规定了试验测量的参数、单位和准确度。 表1 测量参数、单位和准确度要求 测量参数 单位 准确度 分辨率 时间 s ±1.0 0.1 电压 V ±0.5%FSDa0.1 单电池电压 V ±0.05%FSDa0.001 电流 A ±0.5%FSDa0.1 单电池电流 A ±0.05%FSDa0.001 温度 ℃ ±1.0 0.1 压强 kPa ±1.0 0.1 气体流量bL/min ±1.0%FSDa0.1 气体流量b,cL/min ±1.0%FSDa0.01 液体流量 L/min ±1.0%FSDa0.1 相对湿度 — ±3.0% — 电导率μS/cm ±0.5%FSDa0.001 aFSD:最大显示或标尺的长度。 b气体在温度为0℃,压力为101325Pa的条件下。 c针对气密性测试的要求。 5 燃料电池发动机耐久性试验方法 5.1 试验要求 5.1.1 环境要求 试验环境符合以下要求: ———环境温度应处于23℃±5℃; ———环境压力应处于96kPa~106kPa范围内。 5.1.2 燃料电池发动机要求 燃料电池发动机满足以下要求: ———应保持燃料电池发动机出厂时的外形结构和技术参数; ———燃料电池发动机各系统应完整; ———燃料电池发动机应有可靠的安全保障系统; ———燃料电池发动机的绝缘性能、气密性等涉及安全的性能应符合制造商要求; ———燃料电池发动机的冷却剂宜采用专用防冻液。 2GB/Z44116—2024